展寬貼片天線頻帶的L型饋電方法的設(shè)計(jì)與分析

摘要：微帶天線其本身具有的固有帶寬十分狹窄，很難應(yīng)用于更多更廣的領(lǐng)域中，所以對(duì)微帶天線帶寬展寬的研究具有十分重要的意義。采用Ansoft公司的HFSS仿真軟件仿真分析了L型探針饋電方法的微帶貼片天線，并且設(shè)計(jì)了一個(gè)中心頻率為1 000 MHz的L形探針饋電方法的微帶貼片天線，其絕對(duì)帶寬為320 MHz，達(dá)到了中心頻率的32％，輻射增益大約為9 dB。其具有尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，超寬帶的特征。
關(guān)鍵詞：帶寬；中心頻率；L型探針饋電；微帶貼片天線

O 引 言
最近幾十年微帶天線的發(fā)展非常迅速，但微帶天線其本身具有的固有帶寬十分狹窄，很難應(yīng)用于更多更廣的領(lǐng)域中，所以對(duì)微帶天線帶寬展寬的研究具有十分重要的意義。近來超寬帶天線成了一個(gè)熱門的話題，但是展寬貼片天線頻帶十分困難。在對(duì)天線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，既要實(shí)現(xiàn)天線的寬帶化，又要限制天線的尺寸大小，而且還要滿足天線的駐波、增益等指標(biāo)，類似這樣的天線設(shè)計(jì)問題是十分困難的。如何協(xié)調(diào)好上述關(guān)系以獲得最佳天線結(jié)構(gòu)，則成為寬帶天線設(shè)計(jì)的核心問題。該文討論用L型探針方法來展寬貼片天線帶寬的方法，仿真設(shè)計(jì)出了一個(gè)中心頻率為1 000 MHz帶寬為32％的L型探針饋電的貼片天線。

1 中心頻率1 000 MHz的L型探針饋電天線的設(shè)計(jì)及仿真
1．1 模型確定
設(shè)計(jì)指標(biāo)為中心頻率為1 000 MHz，帶寬為30％以上。當(dāng)頻率等于l 000 MHz時(shí)，波長(單位：m)如下式所示：

εr=1(即為空氣或者泡沫基片)，天線模型尺寸初步設(shè)計(jì)如下：L=16．5 cm，W=14．5 cm，Lp=5．54 cm，D=1．06 cm，基片厚度2．58 cm，探針直徑O．53 cm，如圖1所示。通過HFSS軟件對(duì)其進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的仿真模型、俯視圖、側(cè)視圖如圖2～圖4所示。

在圖1中，L表示為貼片的長度，W為貼片的寬度，Lp為探針的左端到右端的距離，D為探針左端到貼片的距離，模型基片厚度固定為2．58 cm。
1．2 仿真調(diào)試
對(duì)上述仿真模型進(jìn)行仿真，得到的仿真結(jié)果如圖5所示。